Die meisten Kunststoffpaletten werden im Spritzgussverfahren hergestellt: Geschmolzener Kunststoff (meist HDPE oder Polypropylen) wird in einer großen Maschine, deren Schließkraft in Hunderten oder Tausenden Tonnen gemessen wird, in eine Stahlform eingespritzt. Alternativen sind das Rotationsformen, das mit günstigen Formen hohle Paletten in kleineren Serien fertigt, das Pressformen für Paletten aus gemischtem Recyclingkunststoff und das Thermoformen erwärmter Platten. Die Maschinenwahl ist weitgehend eine Abwägung zwischen Werkzeugkosten, Zykluszeit sowie Festigkeit und Gewicht der fertigen Palette.
Überblick über die wichtigsten Verfahren
Werkstoffe und Palettentypen werden in Kunststoffpaletten: Typen, Werkstoffe und Anwendungen beschrieben. Diese Seite behandelt, wie sie hergestellt werden und welche Ausrüstung jeder Weg erfordert.
| Verfahren | Funktionsweise | Typische Merkmale | Werkzeug |
|---|---|---|---|
| Spritzgießen | Kunststoff wird in einer Schnecke geschmolzen und unter Druck in eine geschlossene Stahlform eingespritzt | Verrippt, dünnwandig, maßgenau; schnelle Zyklen; hohe Stückzahlen | Teure Formen, große Pressen |
| Rotationsformen (Rotomoulding) | Pulver oder Harz wird in einer um zwei Achsen rotierenden Form erhitzt und beschichtet deren Innenseite | Hohl, nahtlos, dicke Wände; langsamere Zyklen | Günstige Formen |
| Pressformen | Eine dosierte Charge geschmolzenen Kunststoffs wird in einer Form gepresst | Geeignet für gemischte Recyclingkunststoffe; einfachere Materialhandhabung | Mittlere Formkosten |
| Thermoformen (Doppelplatte) | Erwärmte Kunststoffplatten werden in Formen geformt und miteinander verschweißt | Leichte Hohlstruktur | Mittlere Formkosten |
| Strukturschaum | Gas in der Schmelze erzeugt einen zelligen Kern | Steife, dicke Teile; begrenzte Oberflächengüte | Ähnlich wie Spritzguss |
Spritzgießmaschinen
Das Spritzgießen dominiert die Großserienfertigung von regalfähigen, stapelbaren und hygienischen Paletten. Die Maschine hat zwei Haupteinheiten: die Spritzeinheit (eine Schnecke, die den Kunststoff schmilzt und dosiert) und die Schließeinheit (eine Presse, die die Form gegen den Einspritzdruck geschlossen hält). Paletten sind große Teile, daher bestimmt die Schließeinheit Größe und Preis der Maschine.
Veröffentlichte Maschinendaten zeigen die Bandbreite:
- Eine vom Hersteller Wilmington Machinery als Niederdruck-Spritzpresse beschriebene Palettenformmaschine hat eine Schließkraft von 350 Tonnen (tons), verarbeitet bis zu 1.200 lb (etwa 545 kg) HDPE pro Stunde und fertigt Paletten bis 40 lb (etwa 18 kg) und etwa 4 × 4,3 ft Größe mit rund 30 Paletten pro Stunde. Sie kann Recyclingkunststoff als Pellets oder Flakes verarbeiten.
- Eine Großanlage für Paletten aus Post-Consumer-Rezyklat wurde um eine Spritzgießmaschine mit 27.000 Kilonewton Schließkraft gebaut, was etwa 2.750 Tonnen-Kraft entspricht.
Diese Zahlen sind Herstellerangaben für bestimmte Konfigurationen, zeigen aber, dass eine Palettenlinie von wenigen hundert bis zu einigen tausend Tonnen Schließkraft reichen kann. Niederdruckmaschinen und „rezyklatfähige" Maschinen nutzen lange Schnecken, zweistufiges Einspritzen und Heißkanalformen, um schwankendes Ausgangsmaterial zu verarbeiten.
Peripheriegeräte
Eine vollständige Spritzgusslinie umfasst außerdem:
- Materialhandhabung und Trocknung (für Neuware-Granulat, Rezyklat-Flakes oder Mahlgut).
- Schredder oder Granulator für Angüsse, Ausschuss und Altpaletten, die in die Produktion zurückgeführt werden.
- Werkzeugtemperiergeräte mit Kaltwasserkreisläufen, da die Kühlzeit den längsten Teil des Zyklus ausmacht.
- Roboter oder Entnahmevorrichtungen zum Entnehmen und Stapeln der Paletten.
- Stationen zum Beschneiden, Prägen und Einsetzen von RFID, falls erforderlich.
- Prüfeinrichtungen für Gewicht, Maße, Durchbiegung und Belastung.
Rotationsformen
Beim Rotationsformen wird eine dosierte Charge Polyethylenpulver in eine hohle Metallform gegeben, die in einem Ofen erhitzt wird und sich dabei um zwei Achsen dreht. Das Pulver schmilzt und überzieht die Wände, danach wird die Form gekühlt und geöffnet. Das Ergebnis ist ein nahtloses, hohles Teil mit dicken, durchgehenden Wänden.
Im Vergleich zum Spritzgießen sind die Formen deutlich billiger und Konstruktionen lassen sich leichter ändern, was für kleinere Stückzahlen und Spezialpaletten wie schwere, isolierte oder schaumgefüllte Ausführungen geeignet ist. Die Zykluszeiten sind wesentlich länger, sodass die Kosten je Palette bei großen Stückzahlen höher sind. Rotationsgeformte Konstruktionen vermeiden Fügestellen, die bei grober Beanspruchung mögliche Schwachstellen sind, während Spritzgusskonstruktionen Rippen nutzen, um Gewicht zu sparen und die Steifigkeit zu erhalten.
Pressformen und andere Verfahren
Beim Pressformen wird eine dosierte Charge geschmolzenen Kunststoffs (oft aus einem Extruder) in einer Form zwischen zwei Hälften gepresst. Es wird für Paletten aus gemischten oder verunreinigten Recyclingkunststoffen eingesetzt, die sich nur schwer einspritzen ließen, und kann Füllstoffe oder Verstärkung enthalten. Palettenhersteller, die diesen Weg nutzen, setzen auf günstiges Ausgangsmaterial statt auf präzise Maße.
Beim Thermoformen wird Kunststoffplatte erwärmt und in Formen geformt; Doppelplattenvarianten verschweißen Ober- und Unterseite zu einer hohlen Palette. Manche Konstruktionen setzen Paletten auch aus mehreren Teilen durch Schweißen oder Verschrauben zusammen und kombinieren damit verschiedene Verfahren und Werkstoffe. Die Verfahrenswahl beeinflusst, ob eine Palette ineinandergestellt, eingelagert oder in automatisierten Systemen verwendet werden kann; siehe ineinanderstellbare, regalfähige und stapelbare Paletten.
Formen: Was ihre Kosten bestimmt
Eine Palettenform ist ein Präzisionswerkzeug aus Stahl und oft die größte Einzelinvestition nach der Presse. Folgende Faktoren erhöhen Kosten und Lieferzeit:
- Größe und Gewicht des Werkzeugs, die mit der Grundfläche der Palette wachsen.
- Komplexität von Rippen, Füßen, Kufen, Entwässerung und Gabeleinfahrten.
- Stahlsorte und Härtung, die für abrasive Werkstoffe wie gefüllte Rezyklate nötig sind.
- Heißkanalsystem mit vielen Anspritzpunkten für gleichmäßige Füllung.
- Kühlkanäle und Temperierung, die die Zykluszeit bestimmen.
- Einsätze und austauschbare Elemente für verschiedene Palettenvarianten oder Logos.
- Oberflächengüte und Textur.
Eine Rotationsform ist einfacher und billiger, muss aber dennoch auf gleichmäßige Wanddicke und Wärmefluss ausgelegt werden. Da eine Form für eine bestimmte Palettenkonstruktion gilt, muss ein Werk, das mehrere Größen plant, mehrere Formen und Ausrüstung für den Formwechsel einkalkulieren. Die Preise unterscheiden sich stark zwischen Lieferanten und Ländern; Angebotsanfragen sollten daher Palettenzeichnungen, Werkstoff, Jahresmenge und erwartete Formstandzeit angeben.
Ein Kunststoffpalettenwerk planen
Zentrale Fragen vor der Investition:
- Ausgangsmaterial: Neuware oder Rezyklat? Verfügbarkeit, Preisschwankungen und Kontrolle von Verunreinigungen bestimmen den Maschinentyp. Strategien für Rezyklatanteile hängen mit der Kreislaufwirtschaft für Paletten zusammen.
- Menge und Produktpalette: Hohe Stückzahlen einer Konstruktion sprechen für Spritzguss, vielfältige Produkte in kleinen Mengen für Rotationsformen.
- Palettenleistung: geforderte Tragfähigkeit, Brandverhalten, Hygiene und Regaleignung, geprüft nach Normen wie denen in Prüfnormen für Paletten.
- Versorgung: Strom, Kühlwasser, Druckluft und Stellfläche für große Pressen und Formen.
- Markt und Kosten: Der Vergleich mit Holz wird in Holz- oder Kunststoffpaletten erläutert.
Häufige Fragen
Welche Maschine wird hauptsächlich zur Herstellung von Kunststoffpaletten verwendet?
Große Spritzgießmaschinen mit Schließkräften ab einigen hundert Tonnen. Veröffentlichte Beispiele reichen von 350 Tonnen (tons) bei einer Niederdruckmaschine bis zu einer 27.000-kN-Anlage für Rezyklat.
Warum wird Rotationsformen eingesetzt, obwohl es langsamer ist?
Die Formen sind deutlich günstiger, und das Verfahren liefert hohle, nahtlose Teile mit dicken Wänden. Es eignet sich für kleinere Serien und Sonderkonstruktionen.
Können Kunststoffpaletten aus Recyclingkunststoff hergestellt werden?
Ja. Manche Maschinen sind für die Verarbeitung von Rezyklat-Pellets oder -Flakes ausgelegt, und das Pressformen wird häufig für gemischte Recyclingkunststoffe genutzt. Die Qualitätskontrolle des Ausgangsmaterials ist unerlässlich.
Was bestimmt die Kosten einer Palettenform?
Größe, Komplexität, Stahlqualität, die Anzahl der Kühlkanäle und das Heißkanalsystem. Größere und komplexere Paletten erfordern schwerere, teurere Werkzeuge.
Quellen
- Economical press joins family of pallet-molding machines — Plastics Machinery & Manufacturing
- Flexible large-scale system for injection molding: safely process post-consumer recycled material — PolyForm NEXT
- Rotomolded pallets vs injection molded pallets — Racklify Encyclopedia
- The process of key role for warehousing: plastic pallet injection molding — Huarong